Бактеріальні показники під час зберігання продуктів забою індиків м’ясного напряму продуктивності при застосуванні пребіотичного препарату “Актиген”

Poultry breeding is one of the economically profitable branches of Ukraine. Poultry meat is in the greatest demand on the market, because it is affordable and dietary, poultry is easy to grow both on the farm and at home. This is one of the types of branches in agriculture, which in a short period of time is able to provide the population with biologically complete and high-quality products. One of the main questions remains: how to produce high-quality products without the use of prohibited antibiotics, which provoked a number of problems in the already imperfect agriculture. The refore, scientists began to look for an alternative that would replace antibiotics, while at the same time increasing the quality of meat and the resistance of poultry to diseases, increasing the increase in live weight. Therefore, farms began to use biologically active additives (BVD), one of them is Aktigen. The purpose of our research was to determine the effect of the complex prebiotic drug Actigen on the level of bacterial indicators during storage of slaughter products of turkeys of the meat sector of productivity. The object of study was turkeys of the BIG-6 breed. The prebiotic Actigen was added to the basic ration (OR) of turkeys in the following doses: from the 1st to the 21st day: 0.4; 0.8 and 1 g/kg feed; from the 22nd to the 42nd day: 0.4; 0.6 and 0.8 g/kg feed; from the 42nd to the 120th day: 0.2; 0.4 and 0.7 g/kg feed. Mixing of prebiotics with compound feed was carried out with a feed mixer at the farm for the production of compound feed. The bird had free access to feed and water during the entire fattening period. Research methods. Microscopic, microbiological (MAFAnM content, pathogenic and opportunistic microorganisms; bacterioscopy of swabs-imprints from poultry meat by counting the number of microorganisms per 1 average field of vision according to (DSTU DSTU 8381:2015; DSTU 8381:2015; DSTU ISO 6888–2:2003; GOST 7702.2.7–95), DSTU ENISO 6579-1:2017. Variational and statistical processing of experimental data was carried out using computer software packages “Microsoft Exel”, “Maple-12” (Company Maplesoft, 2008) for variational and statistical processing of digital data. Reliability was determined according to the Student's criterion, taking into account the confidence limit: Р ≤ 0.05; Р ≤ 0.01, Р ≤ 0.001. It was established that when feeding the prebiotic Actigen in the following doses: from the 1st to the 21st day: 0.4; 0.8 and 1 g/kg feed; from the 22nd to the 42nd day: 0.4; 0.6 and 0.8 g/kg feed; from the 42nd to the 120th day: 0.2; 0.4 and 0.7 g/kg of feed both in the pectoral muscles and in the femoral muscles of broiler turkeys of the control and experimental groups, MAFAnM indicators did not exceed the permissible level during the four-day storage period. During the storage period of thigh muscles, the indicator of total bacterial contamination gradually increased in all groups and on the fourth day reached the level in the experimental group – (1.73 ± 0.05)×103. The MAFAnM indicator of the thigh muscles of birds of the control group was (1.75 ± 0.11)×103 CFU. The insignificant difference between MAFAnM indicators of the control and experimental groups is not reliable. The level of opportunistic microorganisms, in particular, BGKP and Proteus in the muscles of the femoral group is not reliable between the indicators of the control and experimental groups, and does not exceed the permissible levels regulated by the regulatory documents of Ukraine. When examining the slaughter products of broiler turkeys for the presence of pathogenic microorganisms, in particular the genus Salmonella, S. aureus, L. Monocytogenes, Pasteurella ceae, Pasteurella spp., Avibacterium paragalinarum, Bordetella spp., Moraxella spp, Trueperella pyogenes, Erysipelotrix spp., Listeria spp. ., Pseudomonasspp., Enterobacreria ceae, Bacillus spp., Corynebacterium spp., yeast and mold were not detected in the muscles and edible offal of broiler turkeys in both control and experimental groups. The prebiotic Actigen used in the diet of broiler turkeys negatively affects the development of the above-mentioned microorganisms both during the life of broiler turkeys and under the conditions of storage of slaughter products during the specified periods. Slaughter products of broiler turkeys, which were fed with the prebiotic “Actigen” in the recommended doses according to indicators of bacterial insemination during the established storage period, can be sold without restrictions.Птахівництво – це одна із економічно рентабельних галузей України. М’ясо птиці користується найбільшим попитом на ринку, адже воно доступне за ціною та дієтичне, птицю легко вирощувати як у межах господарства, так і в домашніх умовах. Це один із видів галузей в сільському господартві, що за короткий проміжок часу здатний забезпечувати населення біологічно повноцінними та якісними продуктами. Одним із головних питань залишається: як виробити якісну продукцію без застосування заборонених антибіотиків, що спровокували низку проблем у й так недосконалому сільському господарстві. Тому вчені почали шукати альтернативу, яка б замінила антибіотики, при цьому ж підвищувала якість м’яса та стійкість птиці до хвороб, збільшуючи приріст живої маси. Тому господартва почали використовувати біологічно активні добавки (БВД), одна із таких – Актиген. Метою наших досліджень було визначення впливу комплексного пребіотичного препарату Актиген нa рівень бактеріальних показників під час зберігання продуктів забою індиків м’ясного напряму продуктивності. Об’єктом вивчення були індики породи БІГ-6. До основного раціону (ОР) індиків додавали пребіотик Актиген у таких дозах: з 1-ї до 21-ї доби: 0,4; 0,8 та 1 г/кг корму; з 22-ї до 42-ї доби: 0,4; 0,6 та 0,8 г/кг корму; з 42-ї до 120-ї доби: 0,2; 0,4 та 0,7 г/кг корму. Змішування пребіотика з комбікормом проводили кормозмішувачем у господарстві з виготовленя комбікорму. Птиця мала вільний доступ до корму та води протягом усієї відгодівлі. Методи досліджень: мікроскопічні, мікробіологічні(вміст МАФАнМ, патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів; бактеріоскопія мазків-відбитків із м’яса птиці за підрахунком кількості мікроорганізмів на 1 середнє поле зору за (ДСТУ ДСТУ 8381:2015; ДСТУ 8381:2015; ДСТУ ISO 6888–2: 2003; ГОСТ 7702.2.7–95), ДСТУ ENISO 6579-1:2017. Варіаційно-статистичну обробку експериментальних даних проводили, використовуючи комп’ютерні програмні пакети “Microsoft Exel”, “Maple-12” (фірми Maplesoft, 2008) здійснювали варіаційно-статистичну обробку цифрових даних. Достовірність визначали за критерієм Ст’юдента з урахуванням межі достовірності:  Р ≤ 0,05; Р ≤ 0,01, Р ≤ 0,001. Встановлено, що при згодовуванні пребіотика Актиген у таких дозах: з 1-ї до 21-ї доби: 0,4; 0,8 та 1 г/кг корму; з 22-ї до 42-ї доби: 0,4; 0,6 та 0,8 г/кг корму; з 42-ї до 120-ї доби: 0,2; 0,4 та 0,7 г/кг корму як у грудних м’язах, так і в м’язах стегнової групи індиків-бройлерів контрольної та дослідних груп показники МАФАнМ не перевищували допустимого рівня протягом терміну зберігання – чотирьох діб. В період зберігання м’язів стегна показник загальної бактеріальної контамінації поступово збільшується у всіх групах і на четверту добу сягав рівня у дослідній групі – (1,73 ± 0,05)×103. Показник МАФАнМ м’язів стегна птиці контрольної групи становив (1,75 ± 0,11)×103 КУО. Незначна різниця між показниками МАФАнМ контрольної і дослідних груп є не достовірною. Рівень умовно-патогенних мікроорганізмів, зокрема БГКП та Proteus, у м’язах стегнової групи не є достовірним між показниками контрольної та дослідних груп і не перевищує допустимих рівнів, регламентованих нормативними документами України. При дослідженні продуктів забою індиків-бройлерів на наявність патогенних мікроорганізмів, зокрема роду Salmonellа, S. аureus, L. Monocytogenes, Pasteurella ceae, Pasteurella spp., Avibacterium paragalinarum, Bordetella spp., Moraxella spp, Trueperella pyogenes, Erysipelotrix spp., Listeria spp., Pseudomonasspp., Enterobacreria ceae, Bacillus spp., Corynebacterium spp., дріжджі та пліснява у м’язах та їстівних субпродуктах індиків-бройлерів як контрольної групи, так і дослідних групах не виявлено. Застосований в раціоні індиків-бройлерів пребіотик “Актиген” негативно впливає на розвиток вищезазначених мікроорганізмів як за життя індиків-бройлерів, так і за умов зберігання продуктів забою протягом зазначених термінів. Продукти забою індиків-бройлерів, яким протягом відгодівлі застосовували пребіотик “Актиген” в рекомендованих дозах, за показниками бактеріального обсіменіння під час встановленого терміну зберігання можуть бути реалізовані без обмежень

Гігієно-біотичні фактори щодо застосування сучасних пре- і пробіотиків у птахівництві

The rapid development of poultry farming requires increasing requirements for the safety and quality of products. This is especially true for broiler chickens, turkeys and meat production. Over the past decade, research by many scientists has shown that fundamental knowledge of the conditions of interaction of the microorganism with the microflora that inhabits biotopes and the creation and widespread introduction into practice of biological products from living or lyophilized microbial cultures – probiotics – is very important. Bacterial preparations based on living microbial cultures – probiotics – have become widespread in the technological process of growing poultry in most countries of the world, including in Ukraine. The microorganisms that make up the probiotic are representative of the normal gut flora; have high antagonistic properties against opportunistic and pathogenic microflora, even those that are insensitive to many antibiotics; have the ability to activate macrophages, ie to influence the intensity of phagocytosis; have the ability to enhance the induction of interferon, ie to influence the increase of factors of natural resistance of animals; to influence the regulation of metabolism in the body of animals, vitamin balance, intestinal digestion; have the ability to produce biologically active substances. To date, studies in the field of bacteriotherapy and prevention of various pathological conditions in animals and poultry associated with disorders of the composition of the normal gut flora are quite relevant. However, in spite of the positive characteristics that pay tribute to probiotic drugs, there are still three areas of concern for improving such drugs in order to achieve their effectiveness in use. First, the microorganisms that make up the probiotic, to a greater or lesser extent, have poor patency through the upper divisions of the digestive canal due to the action of gastric juice and enzymes on them, and therefore do not reach the thick compartment in the amount required to provide required effect. Secondly, if a small number of microorganisms in the composition of the probiotic and has reached the large intestine – it can get bad in the already competitive environment of pathogenic and pathogenic microorganisms already formed during this period. Third, in addition, the use of probiotics inhabits the thick intestine only by the microflora that is part of it and does not reproduce the diversity of its own microflora. The main advantages of probiotics over chemotherapeutic drugs and anti-tibiotics are that they are harmless to the body of the animal and are environmentally friendly. Due to the great attention to probiotics as environmentally friendly preparations, there is now an increase in the study of biological properties and selection of bacterial strains, the most promising in the probiotic respect. This is the direction of selection of strains specific for the intestinal biocenosis of a particular animal and poultry species, which have high colonization and antagonistic properties. Thus, nowadays, in poultry farming, it is impossible to completely abandon preventive vaccinations, disinfection, use of antibiotics, anthelmintics, coccidiostats and other chemotherapeutic drugs. After their use, the need for enriched diet of pro-and prebiotics increases many times over. This is justified by the need to improve the normal gut microbiota, which, in the first place, leads to increased nutrient uptake of feed and, as a consequence, to improve the nutritional and biological value of poultry products. However, in the current scientific literature, researchers have not sufficiently described the characteristics of the impact on the body of animals, including birds, the above nutraceuticals, also did not determine the quality and safety of slaughter products, did not substantiate their sanitary evaluation. Therefore, the development of new biotic drugs, especially domestic in time.Продовольча безпека України зумовлена виробництвом достатньої кількості якісних, екологічно нешкідливих, повноцінних продуктів харчування тваринного походження, серед яких і продукція птахівництва. Впровадження інтенсивних технологій виробництва продукції птахівництва передбачає застосування різноманітних, екологічно нешкідливих нутріцевтиків, серед яких вітаміни, пробіотики, пребіотики, макро- і мікроелементи, котрі регулюють обмін пуринових основ в організмі, перетворення сульфіту в сульфат, реакції окислення альдегідів, підсилюють дію вітаміну С – важливого компоненту системи тканинного дихання, а також синтез амінокислот і накопичення азоту в організмі. Іншою загальносвітовою актуальною тенденцією, у зв’язку із забороною використання кормових антибіотиків у процесі відгодівлі тварин, є пошук нових засобів, альтернативних антибіотикам, які б забезпечували ефективніше використання поживних речовин корму, підвищували продуктивність й збереженість птиці, пригнічували умовно-патогенну та знищували патогенну мікрофлору кишечнику, стимулювали імунітет птиці в цілому. Досить ефективними з цього погляду є про- і пребіотики, що рекомендовані для використання, в тому числі й у птахівництві. Проте в сучасній науковій літературі дослідниками недостатньо описані особливості впливу на організм тварин, серед них і птиці, вищезазначених нутріцевтиків, також не визначені показники якості й безпечності продуктів забою, не обґрунтовано їх санітарну оцінку. Тому досліджуване питання є актуальним

Забійний стан, безпечність та якість продуктів забою індиків м’ясного напряму продуктивності при застосуванні пребіотичного препарату Актиген

Ukraine's food security is due to the production of a sufficient number of high-quality, environmentally friendly, high-quality food products of animal origin, including poultry products. The purpose and objectives of the study. To analyze the slaughter condition, safety, and quality of slaughter products of meat turkeys in the direction of productivity when using the prebiotic drug actigen. The object of study was turkeys of the BIG-6 breed. The prebiotic Actigen was added to the essential diet of turkeys in the following doses: from the 1st to the 21st day: 0.4; 0.8 and 1 g/kg of feed; from the 22nd to the 42nd day: 0.4; 0.6 and 0.8 g/kg of feed; from the 42nd to the 120th day: 0.2; 0.4 and 0.7 g/kg of feed. Mixing prebiotics with compound feed was performed with a feed mixer on the farm for compound feed production. The bird had free access to food and water throughout the fattening. According to DSTU 3143:2013, carcasses of broiler turkeys of experimental groups belong to the first category of fattening. The macrostructural characteristics of the organs of broiler turkeys in the experimental groups correspond to the age norm of the bird. Organomacroscopic characteristics of slaughter products of broiler turkeys of all experimental groups do not differ significantly. When determining the organoleptic characteristics of broiler turkey meat after using the prebiotic Actigen, it was established that Volodar LLC, Kyiv region, sells quality products that meet the requirements of the current National Standard. In the study of microbiological and microscopic indicators of broiler turkey meat after the use of the prebiotic Actigen, it was found that the microbiological indicators of MAFANM content in broiler turkey meat of Volodar LLC of the experimental group were 2.12 ± 0.25 × 103 and control groups 2.98 ± 1.07 × 103 according to the norms 1×106 CFU/g – fresh turkey, i.e., met the requirements of the current National Standard. It was found that the broiler turkeys' meat after using the prebiotic Actigen had a higher relative biological value – 100.0 %, compared with the control group of 95.0 % (P < 0.05). The number of Tetrahymena pyriformis cells grown on a nutrient medium with broiler turkey meat after three hours of incubation in the experimental group was 100.0 ± 5.3 – due only to motile cell forms. A similar trend remained after six hours of incubation. Infusoria had the shape of a regular shoe; they are mobile. Therefore, no adverse effect of samples of the meat of turkey broilers of Volodar LLC on the morphophysiological parameters of ciliates of Tetrahymena pyriformis was found, which indicates that the studied meat of the experimental groups is not toxic.Продовольча безпека України зумовлена виробництвом достатньої кількості якісних, екологічно нешкідливих, повноцінних продуктів харчування тваринного походження, серед яких продукція птахівництва. Мета та завдання дослідження: проаналізувати забійний стан, безпечність та якість продуктів забою індиків м’ясного напряму продуктивності при застосуванні пребіотичного препарату Актиген. Об’єктом вивчення були індики породи БІГ-6. До основного раціону (ОР) індиків додавали пребіотик Актиген у таких дозах: з 1-ї до 21-ї доби: 0,4; 0,8 та 1 г/кг корму; з 22-ї до 42-ї доби: 0,4; 0,6 та 0,8 г/кг корму; з 42-ї до 120-ї доби: 0,2; 0,4 та 0,7 г/кг корму. Змішування пребіотика із комбікормом проводили кормозмішувачем у господарстві за виготовлення комбікорму. Птиця мала вільний доступ до корму та води протягом усієї відгодівлі. Під час проведення ветеринарно-санітарного інспектування продуктів забою птиці як контрольної, так і дослідних груп після застосування пребіотика Актиген патологічних змін не виявлено. Згідно з ДСТУ 3143:2013 тушки індиків-бройлерів піддослідних груп належать до першої категорії вгодованості. Макроструктурна характеристика органів індиків-бройлерів піддослідних груп відповідає віковій нормі птиці. Органомакроскопічні характеристики продуктів забою індиків-бройлерів всіх піддослідних груп не мають достовірної різниці. За встановлення органолептичних показників м’яса індиків-бройлерів після застосування пребіотика Актиген установлено, що ТОВ “Володар” (Київська область) реалізує якісну та безпечну продукцію, яка відповідала вимогам чинного національного стандарту. При вивченні мікробіологічних та мікроскопічних показників м’яса індиків-бройлерів після застосування пребіотика Актиген установлено, що вміст МАФАнМ у м’ясі індиків-бройлерів дослідної групи становив – 2,12 ± 0,25×103 та контрольної групи 2,98 ± 1,07×103 КУО/г за норми 1×106 КУО/г, що вказувало на безпечність продукції. Установлено, що м’ясо індиків-бройлерів після застосування пребіотика Актиген мало вищу відносну біологічну цінність – 100,0 %, порівняно із контрольною групою – 95,0 % (Р < 0,05). Кількість клітин Tetrahymenapyrіformis, які виросли на живильному середовищі з м’ясом індиків-бройлерів, після трьох годин інкубації у дослідній групі складало 100,0 ± 5,3 – за рахунок тільки рухливих форм клітин. Аналогічна тенденція залишилася і через шість годин інкубації. Інфузорії мали форму правильної туфельки, вони рухливі. Змін морфофізіологічних показники інфузорій Tetrahymenapyrіformis не установлено, що свідчить про нетоксичність досліджуваних груп м’яса індиків-бройлерів

Вплив пробіотика “Біосевен” на біоценоз кишечника білих щурів

The use of probiotics in animal husbandry ensures the maintenance of homeostasis of the digestive tract and prevents the development of factor infections in young animals – colibacteriosis, dyspepsia, and others, promotes the growth of animals with high survival rates. The main advantages of probiotics over chemotherapeutic drugs and antibiotics are that they are harmless to animal organism and are ecologically clean. In connection with the great attention paid to probiotics as ecologically safe drugs, the study of biological properties and the selection of bacterial strains, the most promising in the probiotic sense, are currently being intensified. This is the direction of the selection of species-specific strains for the intestinal biocenosis of a specific animal species, which have high colonization and antagonistic properties. Therefore, the development of the scientific basis for the creation of new probiotic preparations gave an impetus to their improvement and continued research in this direction. The aim of the work was to study the effect of the probiotic “Bioseven” on the intestinal biocenosis of white rats depending on the dose. Objectives of the study: to establish the toxicity of the drug “Bioseven” on laboratory animals with a single dose (“acute toxicity”) according to microbiological indicators; to investigate the toxicity of “Bioseven” on laboratory animals with long-term administration (“subacute toxicity”) according to microbiological indicators. Research work was carried out during 2022 at the department of veterinary and sanitary examination, hygiene of animal husbandry products and pathanatomy named after J. S. Zagaevskii. The toxicological characterization of the probiotic drug “Bioseven” (study of subacute and acute toxicity) was carried out under the conditions of the State Research Control Institute of Veterinary Medicines and Feed Additives (Laboratory of Pharmacology and Toxicology), (Lviv), the manufacturer of the drug was PP “BTU-CENTER” Ladyzhyn, Vinnytsia region. On the 31st day of use of the drug “Bioseven” (a feed additive with probiotic action) in a therapeutic dose, microorganisms of the genus Lactobacillus were sown 0.3 lg CFU/g more from the large intestine of experimental rats, microorganisms of the genus Bifidobacterium were sown at 0.5 lg CFU/g more than in the control group. The number of Candida fungi decreased by 0.6 lg CFU/g, and the total number of Escherichia coli – 0.2 lg CFU/g. When using the “Bioseven” probiotic in a 5-fold therapeutic dose, 0.5 lg CFU/g more microorganisms of the Lactobacillus genus and 0.6 lg CFU/g more Bifidobacterium microorganisms were sown from the large intestine of experimental rats than in the control group. At the same time, the number of Candida fungi decreased by 0.7 lg CFU/g, and the total number of Escherichia coli to 0.4 lg CFU/g. Under the conditions of use of the drug “Bioseven” in a 10-fold therapeutic dose, microorganisms of the genus Lactobacillus were sown from the large intestine of experimental rats, 0.9 lg CFU/g more, microorganisms of the genus Bifidobacterium 1.2 lg CFU/g more than in the control the group At the same time, the number of Candida fungi decreased by 1.1 lg CFU/g, and the total number of Escherichia coli by 0.8 lg CFU/g. Prospects for further research consist in the study of the impact of the biotic drug “Bioseven” on indicators of metabolic processes and productive qualities of farm animals.Застосування пробіотиків у тваринництві забезпечує підтримання гомеостазу травного тракту та запобігає розвитку факторних інфекцій у молодняку – колібактеріозу, диспепсії та ін., сприяє вирощуванню тварин з високою виживаністю. Основні переваги пробіотиків перед хіміопрепаратами та антибіотиками полягають у тому, що вони нешкідливі для організму тварин і є екологічно чистими. У зв’язку з великою увагою до пробіотиків як екологічно безпечних препаратів нині активізуються дослідження біологічних властивостей і виділення найбільш перспективних у пробіотичному сенсі штамів бактерій. Це напрямок відбору видоспецифічних штамів для кишкового біоценозу конкретного виду тварин, які мають високі колонізаційні та антагоністичні властивості. Тому розробка наукових основ створення нових пробіотичних препаратів дала поштовх до їх вдосконалення та продовження досліджень у цьому напрямку. Метою роботи було вивчити вплив пробіотика “Біосевен” на біоценоз кишечнику білих щурів залежно від дози. Завдання дослідження: встановити токсичність препарату “Біосевен” на лабораторних тваринах при одноразовому прийомі (“гостра токсичність”) за мікробіологічними показниками; дослідити токсичність “Біосвену” на лабораторних тваринах при тривалому застосуванні (“підгостра токсичність”) за мікробіологічними показниками. Науково-дослідна робота проводилась протягом 2022 року на кафедрі ветеринарно-санітарної експертизи, гігієни продуктів тваринництва та патанатомії імені Й. С. Загаєвського. Токсикологічна характеристика пробіотичного препарату “Біосевен” (дослідження підгострої та гострої токсичності) проводилась в умовах Державного науково-дослідного контрольного інституту ветеринарних препаратів та кормових добавок (лабораторія фармакології та токсикології), (м. Львів), виробник препарату було ПП “БТУ-ЦЕНТР” м. Ладижин Вінницької обл. На 31-у добу застосування препарату “Біосевен” (кормова добавка пробіотичної дії) у терапевтичній дозі висівали мікроорганізми роду Lactobacillus більше 0,3 lg КУО/г із товстого кишечника піддослідних щурів, мікроорганізми роду Lactobacillus. Біфідобактерії висівали на 0,5 lg КУО/г більше, ніж у контрольній групі. Кількість грибів Candida зменшилась на 0,6 lg КУО/г, а загальна кількість Escherichia coli – на 0,2 lg КУО/г. При застосуванні пробіотика “Біосевен” у 5-кратній терапевтичній дозі з товстої кишки піддослідних щурів було висіяно на 0,5 lg КУО/г більше мікроорганізмів роду Lactobacillus та на 0,6 lg КУО/г більше мікроорганізмів Bifidobacterium, ніж у контрольній групі. При цьому кількість грибів Candida зменшилася на 0,7 lg КУО/г, а загальна кількість Escherichia coli – до 0,4 lg КУО/г. За умов застосування препарату “Біосевен” у 10-кратній терапевтичній дозі з товстої кишки дослідних щурів висівали мікроорганізмів роду Lactobacillus більше 0,9 lg КУО/г, мікроорганізмів роду Bifidobacterium більше на 1,2 lg КУО/г, ніж у контрольній групі. При цьому кількість грибів Candida зменшилась на 1,1 lg КУО/г, а загальна кількість кишкової палички на 0,8 lg КУО/г. Перспективи подальших досліджень полягають у дослідженні впливу про біотичного препарату “Біосевен” на показники метаболічних процесів та продуктивні якості сільськогосподарських тварин

Limiting the Spectral Diffusion of Nano-Scale Light Emitters using the Purcell effect in a Photonic-Confined Environment

Partial suppression of the spectral diffusion of quantum dot (QD) excitons tuned to resonance of a nano-photonic cavity is reported. The suppression is caused by the Purcell enhancement of the QD-exciton recombination rate, which alters the rate of charging of the solid-state environment by the QD itself. The effect can be used to spectrally-stabilize solid-state emitters of single photons and other non-classical states of light

Determination of position and orientation of conducting rod using a neural network

The problem of electromagnetic wave diffraction by a conducting rod has been solved using the integral equation technique. The diagram of backward scattering has been plotted. A wavelet packet decomposition of the obtained characteristic has been carried out. Based on the values of Shannon entropy for decomposition components we have constructed the feature vector. We have trained a neural network based on radial basis elements, which allows one to determine the position of a rod and its spatial orientation based on the feature vector. Numerical simulation and statistical analysis of the numerical results have been carried out

Tilted-potential photonic crystal cavities for integrated quantum photonics

We propose and investigate a new type of photonic crystal (PhC) cavity for integrated quantum photonics, which provides tailored optical modes with both confined and extended spatial components. The structures consist of elongated PhC cavities in which the effective index of refraction is varied quasi-linearly along their axis, implemented by systematic lateral shifts of the PhC holes. The confined modes have approximately Airy-function envelopes, exhibiting single peaks and extended tails, which is useful for optimizing single photon extraction and transmission in integrated quantum photonic devices. The measured spectrally resolved near-field patterns of such devices show the expected spatial and resonance wavelength behavior, in agreement with numerical simulations of the Airy-Bloch modes. The effects of fabrication-induced disorder on the mode features are also analyzed and discussed. Selective excitation of specific Airy-Bloch modes using integrated, site-controlled quantum dots as localized light sources is demonstrated. Based on the tilted-potential cavity, multiple-QD single photon emitters exploiting wavelength division multiplexing are proposed. (C) 2019 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreemen

Integrated Quantum Photonics using Site-Controlled Quantum Dots and Tailored-Potential Photonic Crystals

We demonstrate several integrated photonics structures incorporating site-controlled quantum dots and photonic crystal cavities with tailored mode structures. Optimal designs for single photon extraction, routing and switching are presented and discussed. (C) 2019 The Author(s